[发明专利]一种用于真空紫外波段的铝基高反射镜的制备方法

说明书

本发明涉及一种用于真空紫外波段的铝基高反射镜的制备方法，包括以下步骤：(1)取清洗干净的基板置于镀膜机的真空室中，蒸镀一层Al膜；(2)继续在步骤(1)的Al膜上蒸镀一层LiF膜，得到Al/LiF基板；(3)在加热条件下，继续往步骤(2)中的Al/LiF基板的LiF膜上蒸镀MgF₂膜；(4)停止加热，自然冷却，即得到目的产物。与现有技术相比，本发明的制备的Al/LiF/MgF₂反射镜在真空紫外115nm以下波段的反射率优于该波段反射镜的反射率，方法工艺重复性高，可控性强，在真空紫外波段天文观测、自由电子激光装置、同步辐射束线建设与应用领域均有重要应用。

技术领域

本发明属于光学薄膜技术领域，涉及一种用于真空紫外波段的铝基高反射镜的制备方法。

背景技术

高反射镜是真空紫外波段天文观测、自由电子激光装置等研究方面的重要光学元件之一。由于在100nm以上的紫外光谱区域中，Al膜具有任何已知膜材料的最高固有反射率和较好的粘附性，所以Al是该波段高反射元件的首选材料。Al镜被用于多项真空紫外波段任务的膜层光学组件，包括国际紫外线探测任务(IUE)，太空望远镜轴向置换校正光学系统(COSTAR)，戈达德高分辨率光谱仪(GHRS)，太空望远镜成像光谱仪(STIS)，宇宙起源光谱仪(COS)等。使用Al镜时，表面采用了氟化镁或氟化锂作为保护层，即Al/MgF₂或Al/LiF结构。主要原因是Al膜在空气中极易氧化生成氧化铝，氧化铝在可见光和红外波段起到保护Al膜的作用，几乎不影响该波段的反射率，但是氧化铝的存在极大地减小了Al镜在160nm以下波段的反射率。MgF₂吸收边约为115nm，适用于115nm以上的工作波段。在波长为115nm处，目前人们已经把Al/MgF₂反射镜的反射率提高到80％。中国专利CN2641667Y公开了一种有增强附着力的金属保护层的高反射镜，包括基体，沉积在基体上的单质金属Cr或Ti或Ni或该单质金属的合金的金属保护层，沉积在保护层上的Al层或Ag层，沉积在Al层或Ag层上的SiO₂层或Al₂O₃层，沉积在SiO₂层或Al₂O₃层上的TiO₂层。该高反射镜除具有高的反射率和良好的耐用性外，更因为金属保护层与基体的附着力强，保护层致密，可阻挡基材中游离离子对Al层或Ag层的腐蚀。但是上述高反射镜均无法适用于105-115nm波段的工作环境。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种用于真空紫外波段的铝基高反射镜的制备方法。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种用于真空紫外波段的铝基高反射镜的制备方法，包括以下步骤：

(1)取清洗干净的基板置于镀膜机的真空室中，蒸镀一层Al膜；

(2)继续在步骤(1)的Al膜上蒸镀一层LiF膜，得到Al/LiF基板；

(3)在加热条件下，继续往步骤(2)中的Al/LiF基板的LiF膜上蒸镀MgF₂膜；

(4)停止加热，自然冷却，即得到目的产物。

进一步的，步骤(1)中，所述的基板为B270玻璃。更进一步的，基板的表面粗糙度值Rq约为1.0nm。

进一步的，步骤(1)中，Al膜的厚度为60-80nm。

进一步的，真空室中的工作气压小于10^-3Pa。

进一步的，步骤(2)中，LiF膜的厚度为9-17nm。

进一步的，步骤(3)中，加热的温度为220℃。